DE3045574A1

DE3045574A1 - Statischer blindleistungskompensator

Info

Publication number: DE3045574A1
Application number: DE19803045574
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Dipl.-Ing. 6370 Oberursel Becker
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1980-11-29
Filing date: 1980-11-29
Publication date: 1982-07-01
Also published as: ZA818272B; DE3045574C2; CA1166690A

Description

Beschreibung
Die Erfindung bezieht sich auf einen statischen Blindleistungskompensator gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ein derartiger Kompensator ist in elektrowärme international" Heft 30 (1972), Seiten 267 bis 274 beschrieben.
Um den Nachteil einer 6-pulsigen Rückwirkung einer derartigen Anordnung auf das speisende Netz zu vermeiden, verwendet man vielfach 12-pulsige Anordnungen, wobei die hierfür erforderliche Bildung zweier um 300 gegeneinander versetzten Drehstromsysteme durch zwei Sekundärwicklungen erzeugt wird, von denen eine im Stern und die andere im Dreieck geschaltet ist (Wiss.
Berichte AEG-TELEFUNKEN 49 (1976) Heft 4/5, Seiten 198 bis 203).
Die eingangs angegebene Variante ohne zwei Sekundärwicklungen des Netztransformators hat, wie bereits erwähnt, den Nachteil der 6-pulsigen Rückwirkung. ZurFernhaltung der Strom-Oberschwingungen der 5. und 7. Harmonischen vom Netz kann ein Teil der Kapazitäten zu entsprechenden Filterkreisen ausgebildet werden. Diese Filter dürfen dann aber nicht abgeschaltet werden, wenn ihre Wirkung nicht verloren gehen soll. Entsprechend der kapazitiven Leistung der Filterkreise muß der induktive Teil des Kompensators reichlicher ausgelegt werden. Dabei kann es erforderlich werden, mehrere stellbare Drossel zweige vorzusehen, die nacheinander angesteuert werden, um die Größe der erzeugten Oberschwingungen nicht übermäßig anwachsen zu lassen.
Dadurch vergrößert sich zusätzlich der Drosselaufwand. , Bei der Schaltungsvariante mit den zwei phasenversetzten Sekundärwicklungen heben sich die Strom-Oberschwingungen der 5. und 7. Ordnung der einzelnen Sekundärkreise im Anschlußtransformator auf, so daß 12-Pulsigkeit gegeben ist. Dies trifft aber nur zu, wenn beide Sekundärkreise gleich belastet sind. Wird beispielsweise eine der Kondensatorgruppen abgeschaltet, ist die notwendige Symmetrie nicht mehr gegeben, und es ergeben sich trotz des Mehraufwandes für den Transformator 6-pulsige Rückwirkungen auf das Netz. Aus diesem Grund muß u.U. das Abschalten eines einzelnen Kondensatorzweiges ausgeschlossen werden. Damit ist dann, trotz des Vorhandenseins zweier schaltbarer Kondensatorzweige nur eine relativ grobe Stufung möglich. Auch kann der eine Kondensatorzweig nicht als Redundanz zum zweiten angesehen werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den eingangs angegebenen Blindleistungskompensator derart auszubilden, daß unter geringem Aufwand die Kondensatoren einzeln geschaltet werden können, ohne daß eine 6-pulsige Rückwirkung auf das speisende Netz auftritt, und ohne daß die Kondensatoren durch den Oberschwingungsstrom 5. und 7. Ordnung belastet werden.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im Patentanspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst.
Mit dieser 12-pulsigen Schaltung ist es möglich in bezug auf die Anschlußschiene eine absolute Symmetrie zu erreichen. Die Kondensatorzweige können vorteilhafterweise einzeln geschaltet werden, ohne dabei eine 6-pulsige Rückwirkung in Kauf nehmen zu müssen. Gleichzeitig kann durch die damit gegebene feinere kapazitive Unterteilung der dem Feinabgleich dienende Drosselsteller kleiner ausgelegt werden. Die Filterzweige stehen notfalls gegenseitig als Reserve zur Verfügung. Durch die feinere Unterteilung des Gesamtregelbereichs ergibt sich eine günstigere Verlustcharakteristik. Die Kondensatoren werden auch nicht mehr durch Oberschwingu:;gsströme 5. und 7. Ordnung belastet, da diese sich bereits im Zusatztransformator aufheben.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung soll im folgenden anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert werden.
Es zeigen Fig. 1 die Prinzipschaltung eines Blindleistungskompensators nach der Erfindung mit getrenntem Netz- und Zusatztransformator und Fig. 2 die Prinzipschaltung eines Blindleistungskompensators mit in den Netztransformator integriertem Zusatztransformator.
Gemäß Fig. 1 ist ein statischer Blindleistungskompensator, der durch die Kondensatoren 4 und die Drossel spulen 1 gebildet ist, an ein Netz 7 angeschlossen, dessen Blindleistung er kompensieren soll. Die Kondensatoren 4 sind über Thyristorschalter 8 an eine Sammelschiene 9 einzeln anschaltbar. Die Sammelschiene ' ist einerseits über einen Netztransformator 2 mit dem Netz 7 und andererseits über einen Zusatztransformator 3 mit den Drosselspulen 1 verbunden. Die Drossel spulen 1 sind über Thyristor 10 kontinuierlich stellbar. Der Zusatztransformator 3 ist dabei mit zwei Sekundärwicklungen versehen, die an Sammelschienen 11 liegen. Die einzelnen thyristorgestellten Drossel spulen 1 liege an unterschiedlichen Sammelschienen 11.
Der Netztransformator 2 kann als üblicher Zweiwickler mit möglichst kleiner relativer Kurzschlußspannung uk ausgebildet sein Durch das kleine uk wird die Spannungserhöhung an der Schiene 9 im kapazitiven Bereich niedriger gehalten, was der Kondensatorauslegung zugute kommt.
In dem Zusatztransformator 3, der als Spartransformator konzipiert sein kann, erfolgt durch die Schaltung der Sekundärwicklungen in bezug auf die Sammelschiene 11 eine Phasenschwenkung um + 150, so daß in bezug auf die Schiene 9 absolute Symmetrie besteht. Unabhängig davon, wieviele Kondensatoren 4 über die Schalter 8 zugeschaltet sind, wird durch Ansteuerung der Drosseln 1 über die Thyristoren 10 eine 12-pulsige Kompensation in bezug auf das Netz 7 erzielt.
In Fig. 2 ist gezeigt, daß der Zusatztransformator 3 nach Fig.
auch im Netztransformator 2 integriert werden kann. Werden die Kondensatoren 4, wie gezeigt, im Dreieck zyklisch an unterschiedliche Phasen der beiden herausgeführten sekundären Drehstromsysteme 5, 6 angeschlossen, kann auf das Herausführen der Zwischenspannung entsprechend der Schiene 9 in Fig. 1 verzichte werden. Da sich die Zusatzspannungen zur Phasenschwenkung jeweils herausheben, ist dieser Anschluß der Kondensatoren praktisch identisch mit dem Anschluß an die, in diesem Fall nicht zugängliche, Schiene 9.
In Fig. 2 sind die Drosselspulen 1 sternförmig angeordnet.
Eine Dreiecksanordnung ist jedoch gleichfalls möglich, wobei die Drosselspulen 1 an die Phasen jeweils eines Systems angeschlossen sind, also an rl-s1; sl - tl; t1 - r1 sowie r2 - s2; s2 - t2; t2 - r2.

Claims

Statischer Blindleistungskompensator Patentansprüche g Statischer, an die Sekundärwicklung eines Netztransformators angeschlossener Blindleistungskompensator, der durch eine Parallelschaltung unveränderlicher, dem Netz einzeln zuschaltbarer Kondensatoren und thyristorgestellter Drosseln gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Sekundärwicklung des Netztransformators (2) und die thyristorstellbaren Drosseln (1) ein Zusatztransformator (3) mit phasenschwenkenden Sekundärwicklungen geschaltet ist.
2. Statischer Blindleistungskompensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatztransformator (3) als Spartransformator ausgebildet ist.
3. Statischer Blindleistungskompensator nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärwicklungen des Zusatztransformators (3) eine Phasenschwenkung von + 15 bewirken.
4. Statischer Blindleistungskompensator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Netztransformator (2) als Zweiwicklungstransformator mit kleiner spezifischer Kurzschlußspannung ausgelegt ist.
5. Statischer Blindleistungskompensator nach einem der Ansprüche 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatztransformator im Netztransformator (2) durch zusätzliche phasenschwenkende Sekundärwicklungen (5, 6) integriert ist und die zuschaltbaren Kondensatoren (4)zyklisim Dreieck an unterschiedliche Phasen angeschlossen sind.